РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ Государственное образовательное учреждение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт математики, естественных наук и компьютерных технологий
Кафедра ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры
Колоколова Н.Н.
МИКРОБИОЛОГИЯ
Учебно-методический комплекс. Рабочая программа
для студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика
очной формы обучения
Тюменский государственный университет
2011
2
Колоколова Н.Н. Микробиология. Учебно-методический комплекс.
для студентов специальности 020501 Биоинженерия и биоинформатика
очной формы обучения. Тюмень, 2011, 17 с.
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС
ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению подготовки.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ:
Микробиология
[электронный
ресурс]
/
Режим
доступа:
кафедрой
ботаники,
http://www.umk3.utmn.ru, свободный.
Рекомендовано
к
электронному
изданию
биотехнологии и ландшафтной архитектуры. Утверждено проректором по
учебной работе Тюменского государственного университета.
ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Боме Н.А., зав. кафедрой ботаники,
биотехнологии и ландшафтной архитектуры, доктор сельскохозяйственных
наук, профессор
© Тюменский государственный университет, 2011.
© Колоколова Н.Н., 2011.
3
1. Пояснительная записка
1.1. Цели и задачи дисциплины
Цель преподавания курса – сформировать у студентов представление о
многообразии мира микроорганизмов в природе
и методологических
подходах в их изучении.
Основные задачи дисциплины:
-
изучение
и
систематизация
представлений
о
прокариотных
микроорганизмах: строении и химическом составе бактериальной клетки,
особенностей энергетического и конструктивного метаболизма, путям
обмена генетической информацией;
- углубление представлений о положении и роли микроорганизмов в
природе,
их
разнообразии,
о
взаимоотношениях
с
другими
микроорганизмами;
- овладение техникой работы с микроорганизмами и методами
микробиологических исследований.
1.2. Место дисциплины в структуре ООП специальности
Дисциплина «Микробиология» предназначена для студентов 3 курса
дневного отделения, обучающихся по специальности 020501 Биоинженерия
и биоинформатика.
Дисциплина «Микробиология» относится к дисциплинам базовой части
профессионального цикла (С3) и логически взаимосвязана с с другими
дисциплинами
профессионального
цикла
–
«Клеточная
биология»,
«Генетика», «Биохимия».
Для успешного освоения дисциплины студент должен обладать
знаниями
основ
общей
биологии,
зкологии,
химии;
статистической
обработки экспериментальных данных; умениями составлять презентации;
владеть навыками работы с персональным компьютером и в сети Internet,
полученными в результате освоения предыдущих дисциплин.
4
Усвоение данной дисциплины необходимо для более эффективного
изучения
последующих
дисциплин
–
биология
«Молекулярная
и
молекулярная генетика», «Биоинженерия», «Генетическая инженерия».
1.3. Компетенции выпускника ООП специальности, формируемые в
результате освоения данной ООП ВПО:
ПК12 - способностью к проведению лабораторных работ и знает
требования техники безопасности и приемов оказания первой помощи при
несчастных случаях;
ПК16 - способностью проводить экспериментальные работы с
клетками и культурами клеток и владением методами исследования и
анализа живых систем, а также математическими методами обработки
результатов биологических исследований;
ПК20
способностью
-
проводить
наблюдения,
описания,
идентификации, классификации, культивирования биологических объектов,
выделять и исследовать субмикроскопические структуры, использовать
методические приемы для целенаправленного изменения природных генов и
геномов;
ПК21 - способностью владеть приемами экспериментальной работы с
клетками и культурами клеток, физико-химическими методами исследования
макромолекул,
методами
математическими
исследования
методами
обработки
и
анализа
результатов
живых
систем,
биологических
исследований, опытом лабораторных работ, основами биоинженерии,
необходимыми для создания биоинженерных объектов.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- знать: строение прокариотной клетки, типы питания и способы
получения энергии микроорганизмами, современные и классические методы
микробиологии.
5
- уметь: применять полученные знания о строении, метаболизме
прокариот для их характеристики и
взаимосвязи с окружающей средой,
проводить
исследования
микробиологические
на
современном
оборудовании, анализировать научную литературу, приобретать
новые
знания с использованием информационных технологий.
- владеть: техникой приготовления препаратов микроорганизмов,
навыками применения основных методов микробиологии в научноисследовательской
и
практической
работе,
методами
использования
интернет-ресурсов и подготовки презентационного материала.
2. Структура и трудоемкость дисциплины
Семестр 5. Форма промежуточной аттестации – экзамен. Общая
трудоемкость дисциплины составляет 108 часов.
3. Тематический план
Таблица 1
Из них интерактивные
формы занятий, час
Формы контроля
4.
Итого часов по теме
3.
Самостоятельная работа
2.
2
Предмет и задачи
микробиологии в их
историческом развитии.
Основные особенности
прокариот. Классификация
микроорганизмов. Методы
микробиологии
Морфология, строение и
химический состав
прокариотной клетки
Размножение, рост и развитие
прокариот. Прокариоты и
факторы внешней среды
Обмен веществ и питание
Лабораторные
занятия
1
1.
3
1
4
2
5
2
6
6
7
10
8
-
Устный опрос
2-4
2
2
6
10
1
5
1
-
6
7
1
6-7
2
-
6
8
-
Недели семестра
Тема
Виды учебной
работы и
самостоятельная
работа, в час.
Лекции
№
9
Ответ на
лабораторном
занятии
Контрольная
работа
Устный опрос
6
5,
6.
7.
микроорганизмов. Поступление
питательных веществ в клетку
прокариот
Основные механизмы обмена
веществ и преобразования
энергии у микроорганизмов.
Типы брожения и анаэробного
дыхания. Неполные окисления
Использование неорганических
доноров водорода:
хемолитотрофные бактерии
Фототрофные бактерии и
фотосинтез
8-9
2
2
6
10
1
Ответ на
лабораторном
занятии
1011
2
-
6
8
1
Тестирование
1213
2
2
6
10
1
Ответ на
лабораторном
занятии
Контрольная
работа
Ответ на
лабораторном
занятии
Составление
тестов по
заданной теме
8.
Археи
14
1
-
6
7
1
9.
Фиксация молекулярного азота
15
1
2
6
9
1
10.
Фенотипическая и
генотипическая изменчивость.
Мутации и генетическая
рекомбинация
Микрофлора воздуха, воды,
почвы
16
1
-
6
7
1
17
1
4
6
11
1
Взаимоотношения
микроорганизмов с
растениями, животными,
человеком
Итого:
Из них в интерактивной
форме:
18
1
4
6
11
1
18
18
72
108
10
10
11.
12.
Ответ на
лабораторном
занятии
Контрольная
работа,
дискуссия по
всему материалу
Таблица 2.
Планирование самостоятельной работы
Виды СРС
обязательные дополнительные
№
Темы
1.
Предмет и задачи
микробиологии в их
историческом развитии.
Основные особенности
прокариот. Классификация
микроорганизмов. Методы
микробиологии
Морфология, строение и
химический состав
прокариотной клетки
Размножение, рост и развитие
прокариот. Прокариоты и
2.
3.
Объем часов
Выполнение
лабораторной
работы
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
Выполнение
лабораторной
работы
Подготовка к
контрольной работе
6
Выполнение
контрольной
работы
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
7
4.
5.
6.
7.
факторы внешней среды
Обмен веществ и питание
микроорганизмов.
Поступление питательных
веществ в клетку прокариот
Основные механизмы обмена
веществ и преобразования
энергии у микроорганизмов.
Типы брожения и
анаэробного дыхания.
Неполные окисления
Использование
неорганических доноров
водорода: хемолитотрофные
бактерии
Фототрофные бактерии и
фотосинтез
Чтение
обязательной и
дополнительной
литературы
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
Выполнение
лабораторной
работы
Подготовка к
тестированию
6
Выполнение
тестов
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
Выполнение
лабораторной
работы
Выполнение
контрольной
работы
Выполнение
лабораторной
работы
Составление
тестов по
заданной теме
Подготовка к
контрольной работе
6
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
Подготовка к
контрольной работе
6
Чтение обязательной
и дополнительной
литературы
6
8.
Археи
9.
Фиксация молекулярного
азота
10.
Фенотипическая и
генотипическая изменчивость.
Мутации и генетическая
рекомбинация
Выполнение
Микрофлора воздуха, воды,
лабораторной
почвы
работы
11.
12.
Взаимоотношения
микроорганизмов с
растениями, животными,
человеком
ИТОГО:
Выполнение
лабораторной
работы,
выполнение
контрольной
работы
6
6
72
4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование
Темы дисциплины необходимых для изучения
обеспечиваемых
обеспечиваемых (последующих) дисциплин
(последующих)
2
3
4
5
7
8
9
10
12
дисциплин
Молекулярная
+
+
+
+
+
+
+
+
биология и
молекулярная генетика
Биоинженерия
+
+
+
+
+
+
Генетическая
+
+
+
инженерия
Примечание: номера тем соответствуют названиям, приведенным в таблице 1.
8
5. Содержание дисциплины.
Тема 1. Предмет и задачи микробиологии в их историческом развитии.
Основные особенности прокариот. Классификация
микроорганизмов.
Методы
микробиологии. Открытие микроорганизмов. Развитие представлений о микробной
природе
брожения, гниения,
инфекционных
заболеваний.
Научная
деятельность
Л.Пастера. Микробиология в ХХ в. Развитие микробиологии в России. Прокариоты и
эукариоты: сходства и различия. Общие свойства микроорганизмов. Проблемы
систематики прокариот. Нумерическая таксономия, хемотаксономия, геносистематика.
Группы прокариотных организмов. Основные методы микробиологических исследований.
Тема 2. Морфология, строение и химический состав прокариотной клетки.
Форма прокариот. Структура. Химический состав и функции компонентов прокариотной
клетки.
Клеточная
архебактерий.
Ворсинки
стенка
грамположительных,
грамотрицательных
бактерий,
Капсулы, слизистые слои и чехлы. Жгутики и механизмы движения.
(фимбрии,
пили).
Мембраны.
Цитозоль
и
рибосомы.
Внутрицитоплазматические включения. Генетический аппарат и репликация хромосомы.
Тема 3. Размножение, рост и развитие прокариот. Прокариоты и факторы
внешней
среды.
Способы
размножения
прокариот.
Морфологически
дифференцированные и покоящиеся клетки. Образование эндоспор. Элективные методы
культивирования микроорганизмов. Рост бактериальной популяции в периодической
культуре.
Непрерывные
культуры
микроорганизмов.
Отношение
прокариот
к
молекулярному кислороду и кислотности среды. Влияние температуры, излучения и
других факторов на микроорганизмы.
Тема
4.
Обмен
веществ
и
питание
питательных веществ в клетку прокариот.
микроорганизмов.
Поступление
Особенности конструктивного и
энергетического метаболизма микроорганизмов. Типы питания прокариот. Хемотрофия и
фототрофия; органотрофия и литотрофия; автотрофия и гетеротрофия. Основные
механизмы поступления питательных веществ в клетку: пассивная и облегченная
диффузия, активный транспорт, перенос групп.
Тема 5. Основные механизмы обмена веществ и преобразования энергии у
микроорганизмов. Типы брожения и анаэробного дыхания. Неполные окисления.
Пути
катаболизма
фосфорилирование,
гексоз.
Цикл
сопряженное
трикарбоновых
с
кислот.
транспортом
Дыхательная
электронов.
цепь
и
Биосинтез
низкомолекулярных веществ. Способы получения энергии у хемоорганотрофных
бактерий: брожение, анаэробное и аэробное дыхание. Основные типы брожения –
9
молочнокислое, спиртовое, пропионовокислое, маслянокислое и др. Типы анаэробного
дыхания – нитратное (денитрификация), сульфатное и серное, карбонатное, фумаратное.
Неполные окисления. Образование уксусной и других органических кислот. Группы
хемоорганотрофных
эубактерий:
метилотрофы;
уксуснокислые
бактерии;
аммонифицирующие бактерии; бактерии, разрушающие целлюлозу; денитрифицирующие
бактерии.
Тема 6. Использование неорганических доноров водорода: хемолитотрофные
бактерии.
Общая
характеристика
хемолитотрофов.
Группы
хемолитотрофных
эубактерий: тионовые бактерии, ацидофильные железобактерии, нитрифицирующие
бактерии,
водородные
бактерии,
карбоксидобактерии,
сульфатвосстанавливающие
бактерии.
Тема 7. Археи. Общая характеристика архей (архебактерий). Группы архей:
экстремальные галофилы; метанобразующие бактерии; археи без клеточной стенки; археи,
восстанавливающие
сульфиты;
экстремальные
термофилы,
метаболизирующие
молекулярную серу.
Тема 8. Фототрофные бактерии и фотосинтез. Группы фотосинтезирующих
эубактерий: пурпурные бактерии,
прохлорофиты.
Оксигенный
фототрофных
бактерий,
и
зеленые бактерии, гелиобактерии, цианобактерии,
аноксигенный
особенности
фотосинтез.
спектров
Основные
поглощения.
пигменты
Организация
фотосинтетического аппарата. Фотофосфорилирование. Пути ассимиляции углекислоты
фототрофными бактериями. Особенности использования энергии света галобактериями
(бесхлорофилльный фотосинтез). Фототрофные бактерии в природе.
Тема 9. Фиксация молекулярного азота. Фиксация азота свободноживущими
бактериями. Фиксация азота симбиотическими бактериями. Биохимия азотфиксации.
Тема 10. Фенотипическая и генотипическая изменчивость. Мутации и
генетическая рекомбинация.
Наследственная и ненаследственная изменчивость.
Генотипическая изменчивость у прокариот как результат мутации и рекомбинации. Типы
мутаций. Рекомбинация у прокариот: трансформация, конъюгация и трансдукция.
Плазмиды. Свойства плазмид. Основные группы плазмид.
Тема 11. Микрофлора воздуха, воды, почвы. Распространение микроорганизмов
в природе. Почва и вода как естественные среды обитания микроорганизмов. Основные
группы микроорганизмов почвы, воды, воздуха. Методы определения численности
10
микроорганизмов в почве, воде, воздухе. Роль микроорганизмов в круговороте веществ
в природе.
Тема 12. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями, животными,
человеком. Взаимоотношение микроорганизмов и растений. Микрофлора ризосферы.
Корневые клубеньки и микориза. Эпифитная микрофлора растений. Фитопатогенные
микроорганизмы. Взаимоотношения микроорганизмов с человеком и животными.
Нормальная микрофлора человека и животных. Патогенные микроорганизмы.
6. Планы семинарских занятий.
Семинарские занятия не предусмотрены учебным планом.
7. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
№
Темы лабораторных работ
Объекты изучения
Кол-во
часов
1.
Изучение микроорганизмов в
световом микроскопе:
препараты живых и
фиксированных окрашенных
клеток микроорганизмов
Прокариотные (бактерии воздуха) и
эукариотные
микроорганизмы
(пекарские дрожжи)
2
2.
Культурально-морфологические
свойства микроорганизмов
Прокариотные микроорганизмы
2
3.
Молочнокислое брожение и
микрофлора молочнокислых
продуктов. Маслянокислое
брожение
Молочнокислые
клостридии
2
4.
Типы питания микроорганизмов
Фототрофные и хемотрофные
микроорганизмы
2
5.
Азотфиксация. Изучение
свободноживущих и
симбиотических
азотфиксирующих бактерий
Клостридии, азотобактеры, ризобии
2
6.
Микрофлора воздуха и воды
Бактерии и грибы воздуха и воды
4
7.
Определение фитопатогенных
микроорганизмов
Фитопатогенные микроорганизмы
2
8.
Определение чувствительности
бактерий к антибиотическим
веществам
Прокариотные микроорганизмы
2
бактерии,
Примечание: перечень необходимого инструментария для проведения лабораторных
работ приведен в разделе 12.
11
7.
Учебно-методическое
Оценочные
средства
обеспечение
для
текущего
самостоятельной
контроля
работы
успеваемости,
студентов.
промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины.
Самостоятельная работа
студентов
специальности
020501 Биоинженерия и
биоинформатика по дисциплине «Микробиология» включает следующие виды учебной
деятельности: чтение обязательной и дополнительной литературы, включая сайты
Интернет; подготовку к лабораторной работе; защиту лабораторной работы, подготовку к
контрольной работе; выполнение контрольной работы; выполнение теста, составление
теста по заданной теме.
На контрольную работу отводится не менее 45 минут. Контрольная работа
состоит из вопросов, требующих поиска обоснованного развернутого ответа.
Контрольные вопросы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Модуль «Строение прокариотной клетки»:
Особенности прокариот.
Основные структуры бактериальной клетки.
Организация клеточной стенки грамположительных и грамотрицательных
бактерий. Строение муреина. Клеточная стенка архей.
Капсулы прокариот: строение и функции, практическое использование.
Цитоплазматическая мембрана бактерий, ее организация и функции.
Жгутики, фимбрии и пили бактерий: строение и функции.
Организация ядерного аппарата бактерий. Плазмиды.
Запасные вещества и другие клеточные включения бактерий.
Этапы эндоспорообразования. Другие покоящиеся формы микроорганизмов.
Практическое использование спорообразующих бактерий.
Модуль «Типы питания микроорганизмов»:
1. Физиологическое разнообразие микроорганизмов. Классификация
микроорганизмов по типу обмена веществ.
2. Способы получения энергии прокариотами.
3. Классы брожения.
4. Неполные окисления микроорганизмов.
5. Типы анаэробного дыхания.
6. Сульфатвосстанавливающие бактерии.
7. Диссимиляционная нитратредукция.
8. Карбонатное дыхание.
9. Гетеротрофы и автотрофы.
10. Метилотрофные микроорганизмы.
11. Хемоорганотрофия и хемолитотрофия.
12. Нитрификация.
13. Водородные бактерии и карбоксидобактерии.
14. Серобактерии
15. Железобактерии.
16. Отношение микроорганизмов к кислороду.
12
Модуль «Биологически активные вещества микроорганизмов»:
1. Микроорганизм – продуценты биологически активных веществ. Антибиотики, их
особенности.
2. Классификация антибиотиков по источнику получения, химическому строению,
спектру и механизму действия.
3. Спектр действия антибиотиков.
4. Механизм действия антибиотиков.
5. Побочное действие антибиотиков.
6. Устойчивость микроорганизмов к действию антибиотиков (генетические и
биохимические механизмы устойчивости).
В состав тестов входят задания на установление соответствий этапов и процессов.
Студенты выполняют тестирование по модулю «Типы питания микроорганизмов».
Примеры тестовых заданий по Модулю «Типы питания микроорганизмов»:
1. Ацетогенные бактерии по типу питания являются:
1) фотолитогетеротрофами
2) хемолитогетеротрофами
3) хемолитоавтотрофами
4) нет правильного ответа
2. К хемолитотрофным организмам относятся бактерии, которые:
1) в качестве донора электронов используют неорганические соединения
2) получают энергию в результате анаэробного дыхания
3) окисляют органические соединения
4) получают энергию в результате аэробного дыхания
3. Нитрификация – это процесс, при котором в результате деятельности
микроорганизмов происходит:
1) восстановление нитратов
2) усвоение молекулярного азота
3) выделение аммиака
4) окисление аммиака
4. Где находится дыхательная электронтранспортная цепь у аэробных прокариот:
1) в цитоплазме
2) на внутренней мембране митохондрий
3) в аэросомах
4) на цитоплазматической мембране
5. Брожение характеризуется:
1) отсутствием внешних акцепторов электронов
2) полным окислением субстрата
3) чувствительностью к молекулярному кислороду
4) образованием недоокисленных продуктов и выделением их из клетки
13
6. Денитрифицирующие бактерии способны:
1) восстанавливать SO42- до S0
2) окислять NH4+ до NO33) восстанавливать NO3- до N2
4) осуществлять фотосинтез
7. Какими путями может происходить превращение глюкозы до пирувата у бактерий:
1) фруктозобифосфатный путь
2) пентозофосфатный путь
3) путь Кальвина
4) кето-дезокси-фосфоглюконатный путь
8. В экосистемах с серой наблюдается следующая цепь событий
SO42-→SO32-→S3O62-→ S2O32-→ S2-, происходящая в результате:
1) гниения органических веществ
2) диссимиляционной сульфатредукции
3) сульфофикации
4) деятельности хемолитотрофных серобактерий
9. Метилотрофные бактерии способны:
1) усваивать сложные органические соединения
2) использовать СО2
3) окислять органические кислоты
4) использовать одноуглеродные соединения (кроме СО2) или 2-3углеродные соединения, при которых атомы углерода не связаны друг с
другом.
Экзамен служит формой проверки качества усвоения учебного материала
лекционных и лабораторных занятий, а также иных видов учебной деятельности
студентов в соответствии с учебной программой.
Контрольные вопросы для подготовки к экзамену:
Предмет и методы микробиологии; ее место в современной биологии.
Общие свойства микроорганизмов.
Методы микробиологических исследований.
Прокариотные и эукариотные микроорганизмы; сходство и основные различия.
Накопительные и чистые культуры микроорганизмов, определение понятий, способ
получения.
6. Натуральные, синтетические и полусинтетические среды для культивирования
микроорганизмов.
7. Рост бактерий в периодической культуре.
8. Методы стерилизации сред, посуды и инструментов.
9. Влияние физико-химических условий на рост микроорганизмов.
10. Основные структуры бактериальной клетки. Форма бактерий.
11. Строение муреина и клеточной стенки грамположительных бактерий.
12. Строение клеточной стенки грамотрицательных бактерий.
13. Организация клеточной стенки архебактерий. L-формы бактерий и микоплазмы.
14. Жгутики, расположение, механизм движения.
15. Фимбрии и пили: строение и функции.
1.
2.
3.
4.
5.
14
16. Капсулы, слизистые слои и чехлы: строение и функции; применение капсульных
микроорганизмов в промышленности.
17. Цитоплазматическая мембрана
бактериальной клетки. Химический состав,
структура, функции.
18. Особенности организации ядерного аппарата бактерий.
19. Запасные вещества и другие внутриклеточные включения бактерий.
20. Спорообразование у бактерий. Строение и функции эндоспор, этапы
эндоспоробразования.
21. Механизм питания микроорганизмов. Поступление питательных веществ в
бактериальную клетку.
22. Типы питания микроорганизмов.
23. Пути метаболизма глюкозы у микроорганизмов.
24. Биологическая сущность брожения. Двухфазность брожения. Классы брожений,
практическое использование.
25. Молочнокислое
гомои
гетероферментативное
брожение.
Биология
микроорганизмов, роль в природе, практическое использование.
26. Спиртовое брожение, биология микроорганизмов, практическое использование.
27. Маслянокислое
брожение,
биологические
особенности
микроорганизмов,
распространение и роль в природе.
28. Пропионовокислое брожение и микроорганизмы, его вызывающие, распространение
и применение в промышленности.
29. Неполные окисления. Уксуснокислые бактерии, их биологические особенности,
распространение и использование в промышленности.
30. Способы получения энергии прокариотами. Отношение микроорганизмов к
кислороду.
31. Аэробное и анаэробное дыхание. Типы анаэробного дыхания.
32. Сульфатредукция, биология микроорганизмов, распространение и роль в природе.
33. Денитрификация, биология и распространение денитрификаторов, роль в природе.
Ассимиляционная и диссимиляционная нитратредукция.
34. Метанобразующие бактерии и их особенности, распространение и роль в природе,
практическое использование.
35. Гетеротрофы и автотрофы. Определение понятий, примеры. Особенности
питательных сред для их культивирования.
36. Микроорганизмы (метилотрофы), окисляющие одноуглеродные соединения,
практическое использование.
37. Хемоорганотрофия и хемолитотрофия. Определение понятий, примеры.
38. Нитрификация: особенности процесса, биология, значение этого процесса в природе.
39. Карбоксидобактерии, их биология и роль в природе, практическое использование.
40. Водородные бактерии, биология, распространение и роль в природе, практическое
использование.
41. Серобактерии, биологические особенности, распространение и роль в природе.
Использование в биометаллургии.
42. Железобактерии: особенности строения и метаболизма, распространение и роль в
природе. Бактериальное выщелачивание металлов.
43. Общая характеристика хемолитотрофов.
44. Архебактерии, особенности строения, представители.
45. Фототрофы. Состав, организация и функции фотосинтезирующего аппарата
бактерий.
46. Аноксигенный фотосинтез, биология фототрофных бактерий, роль в природе.
47. Галобактерии, особенности строения, распространение, использование световой
энергии галобактериями.
48. Плазмиды, классификация, значение.
15
49. Коньюгация. Особенности полового процесса у прокариот.
50. Трансдукция, различные типы трансдукции, значение этого процесса в природе.
51. Трансформация микроорганизмов.
52. Азотфиксирующие микроорганизмы. Свободноживущие и симбиотические
азотфиксаторы, их роль в природе, использование в сельском хозяйстве.
53. Патогенные микроорганизмы, их распространение.
54. Использование микроорганизмов для получения пищевых и кормовых продуктов,
химических реактивов, лекарственных препаратов.
55. Антибиотики. Классификация, механизм действия. Причины возникновения
устойчивости микроорганизмов к антибиотикам.
56. Микрофлора почв, воды, воздуха. Методы определения численности
микроорганизмов в почве, воде, воздухе.
57. Взаимоотношения микроорганизмов с растениями. Определение фитопатогенных
микроорганизмов.
8. Образовательные технологии.
Во
время
изучения
дисциплины
«Микробиология» используются
различные
образовательные технологии, включающие как традиционные, так и интерактивные
подходы. Лекции проводятся с использованием мультимедийных средств (презентации). В
интерактивной форме (работа в малых
самостоятельной
научно-исследовательской
группах), с целью
работы,
развития навыков
способностей
проводить
статистический анализ полученных экспериментальных данных проводятся лабораторные
занятия и тесты (включая составление тестовых вопросов).
Для текущего контроля знаний студентов используются контрольные работы и (или)
тесты, предложены вопросы к экзамену.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
9.1. Основная литература:
1. Гусев М.В., Минеева Л.А. Микробиология. М.: Издательский центр «Академия»,
2003. 464 с.
2. Нетрусов А.И., Котова И.Б. Микробиология. М.: Издательский центр
«Академия», 2006. 352 с.
3. Шлегель Г. Общая микробиология. М.: Мир, 1987. 567 с.
4. Стейниер Р., Эдельберг Э., Ингрэм Дж. Мир микробов. М.: Мир, 1979. Т. 1-3.
9.2. Дополнительная литература:
1. Колоколова Н.Н. Микроорганизмы в природных ценозах. Учебное пособие.
Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 2008. 136 с.
2. Громов Б.В. Строение бактерий. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1985. 190 с.
16
3. Громов Б.В., Павленко Г.В. Экология бактерий. Л.: Изд-во Ленинградского унта, 1989. 246 с.
4. Готтшалк Г. Метаболизм бактерий. М.: Мир, 1982. 312 с.
5. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. Микробиология. М.: Колос, 1978. 320 с.
6. Воробьева Л.И. Техническая микробиология. М.: Изд-во Московского
университета, 1987. 167 с.
7. Промышленная микробиология / Под ред. Н.С. Егорова. М.: Высшая школа, 1989.
686 с.
8. Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. М.: Изд-во Московского ун-та,
1994. 512 с.
9. Кондратьева Е.Н.
Московского ун-та, 1983. 176 с.
Хемолитотрофы
и
метилотрофы.
М.:
Изд-во
10. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1987. 256 с.
11. Горленко В.М., Дубинин
микроорганизмов. М.: Наука, 1977. 289 с.
Г.А.,
Кузнецов
С.И.
Экология
водных
12. Заварзин Г.А., Колотилова Н.Н. Введение в природовенческую микробиологию.
М.: Книжный дом «Университет», 2001. 256 с.
13. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М.:
Медицинское инф. агенство, 2005. 736 с.
14. Поздеев О.К. Медицинская микробиология / Под ред. В.И. Покровского. М.:
ГЭОТАР-МЕД, 2004. 768 с.
15. Статьи в периодических изданиях – «Успехи микробиологии», журналах –
«Микробиология», «Прикладная биохимия и микробиология», «Экология» и др.
9.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы:
www.microbiologu.ru
www.glossary.ru
www.elibrary.ru
www.wikipedia.ru
www.bse.sci-lib.com
www.medbook.net.ru
www.medliter.ru
www.dic.academic.ru
10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины
При
чтении
лекций
по
дисциплине
«Микробиология»
применяется
мультимедийное оборудование; используются презентации, составленные автором.
Лабораторные
работы
выполняются
в
лаборатории
микробно-растительных
взаимодействий, оснащенной необходимым современным оборудованием (микроскопы,
бинокуляры, ламинарный бокс, вытяжные шкафы, сухожаровой шкаф,
климатическая камера для культивирования микроорганизмов и
термостат и
холодильник для
17
хранения микроорганизмов, автоклав для стерилизации питательных сред, посуды,
инструментария). Для культивирования микроорганизмов используются питательные
среды различного состава. Для приготовления препаратов микроорганизмов используются
необходимые реактивы, микробиологические петли, препаровальные иглы, предметные и
покровные стекла.